DE3518962A1

DE3518962A1 - Mischvorrichtung zur veraenderung der konzentration von salzsole, insbesondere fuer wasserenthaerter

Info

Publication number: DE3518962A1
Application number: DE19853518962
Authority: DE
Inventors: August 7992 Tettnang Lanz
Original assignee: Aweco Apparate- und Geraetebau & Co KG GmbH; Aweco App & Geraetebau KG; Aweco Apparate und Geraetebau & Co Kg 7995 Neukirch GmbH
Current assignee: Aweco Kunststofftechnik Geraetebau & Co Kg 7 GmbH
Priority date: 1985-05-25
Filing date: 1985-05-25
Publication date: 1986-11-27
Also published as: DE3518962C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zur Veränderung der
Konzentration von Salzsole, insbesondere für Wasserenthärter von Wasch- und Geschirrspülmaschinen, mit einem Gehäuse, das zwei gegensinnig mittels eines Stellorgans drosselbare Rohrleitungsanschlüsse und einen nicht beeinflußbaren Rohrleitungsanschluß aufweist.
Eine Mischvorrichtung der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 30 164 bekannt. Hierin wird eine Wasserenthärtungsanlage für Hausgeräte beschrieben, die üblicherweise ein Salzgefäß und ein Ionenaustauschergefäß aufweist. Das Salzgefäß wird mit Salz und Wasser gefüllt, wobei sich eine gesättigte Sole von etwa 24 % Salzgehalt bildet. Zur Regenerierung der Ionenaustauschermasse wird die gesättigte Salzlösung mit Frischwasser verdünnt und diese verdünnte Lösung in das Tauschergefäß eingeleitet. Die Anordnung ist so getroffen, daß das zulaufende Frischwasser durch die Mischvorrichtung mengenmäßig aufgeteilt wird. Der eine Teil fließt über das Salzgefäß und der andere Teil wird über einen Bypass an dem Salzgefäß vorbeigeleitet und in die Verbindungsleitung zwischen dem Salzgefäß und dem Ionenaustauschergefäß eingeleitet. Das von Hand betätigbare Stellglied beeinflußt somit die Ablauföffnungen der Vorrichtung, während die Frischwasser-Zulauföffnung unbeeinflußt bleibt.
Nun ist allerdings der Strömungswiderstand im Salzgefäß wegen dessen unterschiedlicher Füllung ständigen Änderungen unterworfen. Zudem macht der örtlich unterschiedliche Wasserleitungsdruck die Einstellung des Strömungsteilers, so muß man richtigerweise die bekannte Mischvorrichtung bezeichnen, unsicher. Im Ergebnis läßt sich also die Konzentration der in den Ionenaustauscher einfließenden Salzlösung nicht in dem Sinne bestimmen, daß man den Stellhebel der Mischvorrichtung beispielsweise auf 15 % einstellt und damit auch tatsächlich eine Salzkonzentration von 15 % erreicht, sondern das Ergebnis hängt von den erwähnten Parametern ab und ist überdies ungenau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung anzugeben, die unabhängig von allen Randbedingungen ständig eine Salzlösung bestimmter Konzentration im ungesättigten Bereich zur Verfügung stellt und selbsttätig arbeitet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Mischvorrichtung der einleitend bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der eine drosselbare Rohrleitungsanschluß als Zulauf für stark konzentrierte Sole, der andere drosselbare Rohrleitungsanschluß als Zulauf für Wasser und der nicht beeinflußbare Rohrleitungsanschluß als Ablauf für verdünnte Sole dient und daß in dem Gehäuse ein Auftriebskörper angeordnet ist, der mit dem Stellorgan derart in Verbindung steht, daß mit zunehmendem Auftrieb der Solezulauf stärker gedrosselt wird.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, daß die Solekonzentration nach dem Zusammenfluß der aus dem Salzbehälter kommenden gesättigten Lösung und des aus dem Bypass kommenden Verdünnungswassers mittels eines Schwimmers definierter Dichte gemessen wird und daß in Abhängigkeit vom Meßergebnis der Zulauf konzentrierter Sole gedrosselt und der Wasserzulauf entsprechend geöffnet wird oder umgekehrt. Das läßt sich aber nur dadurch verwirklichen, daß die Mischvorrichtung strömungsmäßig nicht vor dem Salzbehälter, sondern nach dem Salzbehälter angeordnet wird.
Die Stellung des Schwimmers ist ein Maß für die Salzkonzentration und sie wird zur Kontrolle der Zuläufe ausgenutzt. Praktische Versuche haben ergeben, daß die Dichte der erhaltenen Mischung mit beträchtlicher Genauigkeit gleich der Dichte des Auftrieb körpers ist.
Um die an sich geringe Auftriebskraft des Schwimmers zu verstärken und Störungen infolge von Reibungswiderständen zu vermeiden, wird als bevorzugtes Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, daß ein T-förmiger Schwimmerhebel im Schnittpunkt des Querschenkels mit dem Mittelschenkel um eine zu beiden Schenkeln senkrechte, horizontale Achse frei schwenkbar gelagert ist, daß die Endabschnitte des Querschenkels mit den entsprechend angeordneten Zulauföffnungen im Sinne eines kontinuierlichen Abdeckens oder Freigebens zusammenwirken und daß am Ende des Mittelschenkels der Auftriebskörper angeordnet ist.
Insbesondere kann die Anordnung so getroffen werden, daß die Achsen der Zulauföffnungen zur Hebelachse parallel liegen, so daß der Querschenkel an den Öffnungen vorbeistreicht, ähnlich einem Sperrschieber. In der Arbeitsstellung, in welcher sich die angestrebte Salzkonzentration einstellt, sind beide Zulauföffnungen teilweise abgedeckt.
Die als Stell- oder Abdeckorgane wirkenden Partien des Schwimmerhebels brauchen nicht dicht über den Rand der Zulauföffnungen zu streichen, sondern können gegenüber den Rändern ein gewisses Spiel oder gar einen Abstand haben, so daß Leichtgängigkeit des Schwimmerhebels gewährleistet ist. Der Abstand von den Öffnungsrändern kann auch je nach der Hebelstellung unterschiedlich sein, d. h. die Abdeckfläche kann bezüglich der durch den Öffnungsrand gebildeten Fläche geneigt sein. Dadurch läßt sich jede gewünschte Schließcharakteristik verwirklichen.
Um die Hebelstellung durch Strömungseinwirkung nicht zu beinflussen oder zu verfälschen, ist es zweckmäßig, wenn die Zulauföffnung für die stark konzentrierte Sole oben und diejenige für Wasser unten angeordnet ist und die Ablauföffnung an der den Zulauföffnungen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses im oberen Bereich angeordnet ist. Das Gehäuse kann eine längliche Form haben, wenn der Mittelschenkel des Schwimmerhebels länger als der Querschenkel ist.
Um Schlauchleitungsanschlüsse zu vermeiden und die Fertigungskosten zu verringern, kann es je nach den gegebenen Umständen zweckmäßig sein, das Gehäuse der Mischvorrichtung in das Salzgefäß oder in das Ionentauschergefäß zu integrieren, d. h. es als ein Stück mit dem genannten Gefäß auszubilden. Für Hausgeräte sind Wasserenthärter in Monoblock-Bauweise sehr verbreitet, d. h.
die beiden genannten Gefäße bilden schon eine Baueinheit. Das Gehäuse der Mischvorrichtung kann in diesem Fall in die Baueinheit ebenfalls eingegliedert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Sie zeigt ein Blockschaltbild eines Wasserenthärters für Hausgeräte und ein schematisches Schnittbild einer zugehörigen Mischvorrichtung.
In einem quadrischen Gehäuse 1 ist um eine horizontale Achse 2 ein T-förmiger Schwimmerhebel 3 frei schwenkbar gelagert. Er besteht aus einem Querschenkel 4 und einem Mittelschenkel 5, an dessen Ende ein Auftriebskörper 6 angebracht ist.
Das Gehäuse 1 hat drei Rohrleitungsanschlüsse 7, 8 und 9. Die Anschlüsse 7 und 8 für konzentrierte Salzlösung bzw. Frischwasser münden an der Rückseite des Gehäuses parallel zur Achse 2. Die Endabschnitte des Querschenkels 4 streichen somit bei der Bewegung des Schwimmerhebels an den Öffnungen 10 und 11 vorbei.
Durch den Ablaufanschluß 9 verläßt die verdünnte Sole das Gehäuse wieder. Ein Strömungsschild 12 trennt die Ablauföffnung vom Bewegungsraum des Auftriebskörpers 6, so daß dieser auch in seiner oberen Stellung durch die Strömung nicht beeinflußt wird.
Um ein sich eventuell aufbauendes Luftpolster zu vermeiden, weist der Strömungsschild 12 dort, wo er in die Gehäusedeckfläche übergeht, kleine Durchlaßöffnungen 13 auf.
Die beschriebene Mischvorrichtung ist ein Teil eines Wasserenthärters, der einen Salzbehälter 14 einen Ionenaustauscher-Behälter 15 und einen höherliegenden Wasservorratsbehälter 16 für die Regenerierung aufweist. Der Wasservorratsbehälter wird über ein Füllrohr 17 im Verlauf des Arbeitsprogramms der betreffenden Haushaltsmaschine mit mindestens so viel Wasser gefüllt, wie Salzlösung zum Regenerieren der im Behälter 15 enthaltenen Tauschermasse notwendig ist. Vom Wasservorratsbehälter 16 führt eine erste Leitung 18 zum Salzbehälter 14 und eine zweite Leitung 19 zum Rohrleitungsanschluß 8 des Gehäuses 1. Der Salzbehälter ist über eine Leitung 20 mit dem Rohrleitungsanschluß 7 verbunden, an welchem somit gesättigte Salzlösung ansteht. Andererseits ist der Rohrleitungsanschluß 9 über ein Magnetventil 21 mit dem Tauscherbehälter 15 verbunden. Im Enthärtungsbetrieb ist dieses Magnetventil 21 geschlossen. Durch eine Leitung 22 tritt Rohwasser in den Tauscher ein und das Weichwasser fließt über eine Leitung 23 zum Weichwasserverbraucher.
Um den Ionenaustauscher zu regenerieren, wird der Rohwasserzulauf 22 abgesperrt. Danach öffnet das Magnetventil 21, worauf das Wasser aus dem hochliegenden Vorratsbehälter 16 infolge des hydrostatischen Drucks durch den Salzbehälter 14 bzw. unmittelbar durch das Gehäuse 1 hindurch in den Tauscherbehälter 15 eindringt und das dort befindliche Wasser durch die Weichwasserleitung 23 hinausdrückt.
Es sei angenommen, daß zunächst der Schwimmerhebel 3 die ausgezogen gezeichnete Stellung einnimmt. Hierbei ist die Wasserzulauföffnung 11 geschlossen und die Solezulauföffnung 10 geöffnet.
Das Gehäuse 1 wird sich also mit stark konzentrierter Sole füllen, wodurch der Auftriebskörper 6 nach oben steigt und die Solezulauföffnung 10 zunehmend schließt, während die Wasserzulauföffnung 11 im gleichen Maße geöffnet wird. Die dadurch zunehmende Verdünnung der Lösung in dem voll gefüllten Gehäuse 1 läßt den Auftriebskörper 6 wieder etwas absinken und schließlich stellt sich der Schwimmerhebel so ein, daß die gewünschte Salzkonzentration erhalten wird und nur in dieser Konzentration den Rohrleitungsanschluß 9 verläßt.
Die erwünschte Salzkonzentration liegt bei Wasserenthärtern für Haushaltsgeräte bei etwa 5 %. Dadurch kann im Vergleich mit den bisher üblichen Salzkonzentrationen eine beträchtliche Verringerung des Salzverbrauchs beim Betrieb des Hausgeräts erzielt werden.
1 Gehäuse 2 Achse 3 Schwimmerhebel 4 Querschenkel 5 Mittelschenkel 6 Auftriebskörper 7 Rohrleitungsanschluß, Sole 8 Rohrleitungsanschluß, Wasser 9 Rohrleitungsanschluß, Ablauf 10 Öffnung 11 Öffnung 12 Strömungsschild 13 Durchlaßöffnung 14 Salzbehälter 15 Ionenaustauscher-Behälter 16 Wasservorratsbehälter 17 Füllrohr 18 Leitung 19 Leitung 20 Leitung 21 Magnetventil 22 Leitung, Rohwasser 23 Leitung, Weichwasser

Claims

amtl. Bez.: Mischvorrichtung zur Veränderung der Konzentration von Salzsole, insbesondere für Wasserenthärter" ANSPRUCHE 1. Mischvorrichtung zur Veränderung der Konzentration von Salzsole, insbesondere für Wasserenthärter von Wasch- und Geschirrspülmaschinen, mit einem Gehäuse, das zwei gegensinnig mittels eines Stellorgans drosselbare Rohrleitungsanschlüsse und einen nicht beeinflußbaren Rohrleitungsanschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine drosselbare Rohrleitungsanschluß (7) als Zulauf für stark konzentrierte Sole, der andere drosselbare Rohrleitungsanschluß (8) als Zulauf für Wasser und der nicht beeinflußbare Rohrleitungsanschluß (9) als Ablauf für verdünnte Sole dient und daß in dem Gehäuse (1) ein Auftriebskörper (6) angeordnet ist, der mit dem Stellorgan (4) derart in Verbindung steht, daß mit zunehmendem Auftrieb der Solezulauf (10) stärker gedrosselt wird.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein T-förmiger Schwimmerhebel (3) im Schnittpunkt des Querschenkels (4) mit dem Mittelschenkel (5) um eine zu beiden Schenkeln senkrechte, horizontale Achse (2) frei schwenkbar gelagert ist, daß die Endabschnitte des Querschenkels (4) mit den entsprechend angeordneten Zulauföffnungen (10, 11) im Sinne eines kontinuierlichen Abdeckens oder Freigebens zusammenwirken und daß am Ende des Mittelschenkels (5) der Auftriebskörper (6) angeordnet ist.
3. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauföffnung (10) für stark konzentrierte Sole oben und die Zulauföffnung (11) für Wasser unten angeordnet ist und daß die Ablauföffnung (9) an der den Zulauföffnungen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (1) im oberen Bereich angeordnet ist.
4. Mischvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit dem Salzgefäß (14) und/oder mit dem Ionenaustauscher-Gefäß (15) eines Wasserenthärters baulich vereinigt ist.